2023届新高考一轮复习 工艺流程 作业

沉铁氧化干燥滤渣①滤渣②铵铁蓝溶液 滤渣洗涤液X洗涤结晶转化石膏辉铋矿BiOCl沉淀滤液滤A(过量)转化气体(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为。a.进一步粉碎矿石b.鼓入适当过量的空气c.降低焙烧温度(2)Bi,S,在空气中单独焙烧生成Bi,O₂,反应的化学方程式为。(3)"酸浸"中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出Bi³+和Mn²+;②(5)生成气体A的离子方程式为(6)加入金属Bi的目的是4.钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO₂,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：物质沸点/℃(1)已知△G=△H-T△S,△G的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略△H、△S随温度的变化。若△G<0,则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是温度/℃D.TiO₂(s)+C(s)+2ClTiClCO物质②随着温度升高，尾气中CO的含量升高，原因是。D.氧化汞分解制汞5.稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我操作X始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。离子//②"操作X"的过程为：先,再固液分离。①还原YCl₃和PtCl熔融盐制备Pt;Y时，生成1molPt;Y转移mol电子。②Pt₃Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O₂的还原，发生的粉碎钼浸出率/%钼浸出率/%已知：①滤液1含有的阳离子主要有H+CoMnCaMg开始沉淀时完全沉淀时 (填选项，忽略亚钴离子的颜色干扰)。已知几种物质在20℃时的颜色及Kp值白色黑色红色2.0×10-102.0×10-12Na₁CO盐酸(NH)₂C₂O₄→滤液③沉碳酸钴滤渣②.浸出剂②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表：盐酸盐酸Na₂SO₃NaCIO₃Na₂SO₃NaF溶液(3)如果取消"氧化"操作，粗品中可能增加的杂质是(填化学式),若"氧化"时加入过量的NaCIO₃,可能产生有害气体，产生该气体反应的离子方程式为铜矿(主要成分是CuFeS₂,还含有少量的SiO₂)制备CuCl的CuCI适量xCucCuc产率%pH①该方法制备CuCl的离子方程式为。②请用平衡移动原理解释图1中当时，曲线下降的原因：③从温度、溶液pH角度分析，生产CuCl的适宜条件为(4)用无水乙醇洗涤的原因是乙醇易挥发利于干燥，且能(5)准确称取制备的CuCl样品2.5g,加入足量的硫酸铁溶液，待样品全部溶解后，加入适量稀硫酸，并用0.2000mol-L-¹的KMnO₄标准溶液滴定生成的Fe²+,达到滴定终点时消耗KMnO₄溶液22.50mL,样品中CuCl的质量分数为%(不考虑Cr与KMnO₄溶液的反应，结果保留两位小数)。11.以钛铁矿(主要成分为FeTiO₃,还含有MgO、CaO、SiO₂等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li₄TisO₁2)和铁红(Fe₂O₃)的工艺流程如下：过氧富钛渣-溶钛钛化煅烧空气酸浸钛铁矿合物洗涤滤液回答下列问题：(1)已知FeTiO3与盐酸反应后有TiOCl₂生成，写出该反应的化学方程式：mol-L-¹盐酸)、c为HCl-CH₃OH-H₂O(H₂O占体积比50%);图甲表示在35℃时铁和钛。浸出率/%浸出率/%乙甲 jii)Na₂SO出率出率(3)加入硫脲的目的是将Ce⁴+还原为Ce³+,反应的化学方程式为。适宜条件为,硫酸浓度过大时，浸出率减小的原因是。(7)取所得产品CeO₂8.0g,用mLmL后，配成250mL溶液。取25.00mL溶液用0.2000mol-L硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)2]溶液滴定，已知滴定时发生的反应为Fe²++Ce⁴+=Fe³++Ce³+,达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液20.50mL,则该产品的纯度为。(保留4位有效数字)生的红渣主要成分为Fe₂O₃和SiO₂,将红渣SO溶液和H₂SO₄可以循环利用，故答案为：蒸发浓缩、冷(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH₄)₂Fe(CN)₆中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)₆]+中的+3价，由分析可知，氧化工序FeNHFeCNClO+6H'=6Fe(NH4)Fe(CN)₆+3H₂O+Cl+6NH4,故答案为：+2;6Fe(NH₄)₂Fe(CN)₆+ClO;+6H'=6Fe(NH4)Fe(CN)₆+3HClNH(6)由分析可知，还原工序所得的滤液中主要含有FeSO₄溶液和H₂SO4,向滤液中先加入一定量的H₂O₂溶液将Fe²+完全氧化为Fe³+,在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止，过滤洗涤，对沉淀进行灼烧，即可制得Fe₂O₃·xH₂O和(NH₄)₂SO₄,故所需要加入的试(3)CaSO₄0.5H₂O抑制CaSO₄的溶解，提高产品石膏的产率酸解AD磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和SiF,过滤，滤液经精制Ⅱ等一系列操作得到磷酸。(1)氢氟酸与SiO₂反应生成二元强酸H₂SiF6,该反应的离子方程式为c(SiF)=4c³(SiF?),1,因此式为CaSO₄·0.5H₂O;CaSO₄在硫酸中的溶解度小于在水中的，因此，洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水的原因是：减少CaSO₄的溶解损失，提高产品石膏的产率；洗涤液X中含有硫酸，其具有回收利用的价值，由于酸解时使用的也是硫酸，因此，回收利用洗涤液X的操作单元是：酸解。由图甲信息可知，温度越低，越有利于实现酸解所得石膏结晶的转化，由图乙信息可知，体系温度为65℃时，位于65℃线上方的晶体全部以CaSO₄0.5H₂O形式存在，位于65℃线下方的晶体全部以CaSO₄·2H₂O。体系温度为80℃时，位于80℃线下方的晶体全部以CaSO₄·2H₂O形式存在，位于80℃线上方的晶体全部以CaSO₄·0.5H₂O形式存在，据此分析：A.P₂O₅%=15、SO₃%=15,由图乙信息可知，该点坐标位于65℃线以下，晶体以CaSO₄·2H₂O形式存在，可以实现石膏晶体的转化，A符合题意；B.P₂O₅%=10、SO₃%=20,由图乙信息可知，该点坐标位于80℃线的上方，晶体全部以CaSO₄·0.5H₂O形式存在，故不能实现晶体的转化，B不符合题意；C.P₂O₅%=10、SO₃%=30,由图乙信息可知，该点坐标位于65℃线上方，晶体全部以D.P₂O₅%=10、SO₃%=10,由图乙信息可知，该点坐标位于80℃线下方，晶体全部以CaSO₄·2H₂O形式存在，故能实现晶体的完全转化，D符合题意；综上所述，能实现酸解所得石膏结晶转化的是AD。(3)抑制金属离子水解(5)Mn₂O₃+6H¹+2CI=MnCl解析：联合焙烧：由已知信息①和第(2)问题干可知，发生转化：Bi₂S,→Bi₂O₃+SO₂FeS₂→Fe₂O₃+SO₂、MnO₂→Mn₂O₃+MnSO₄,故联合焙烧后得到Bi₂O₃、Fe₂O₃、Mn₂O₃、MnSO₄和SiO₂;水浸：MnSO₄进入滤液，滤BiFeMnSiO体A为Cl₂,滤渣主要为不溶于浓盐酸的SiO₂,滤液中金属离子为Bi³*、Fe³+、Mn²*;入滤液，可知加入金属Bi的目的是将Fe还原为Fe²+。b.鼓入适当过量的空气有利于矿石充分反应，选项b符合题意；答案选ab;(2)BiS,在空气中单独焙烧生成Bi₂O₃,根据原子守恒可知还应生成SO₂,结合得失电子守恒，故要将Fe³+转化为Fe²+,在调pH后获得含FeCl₂的滤液，为了不引入新的杂质，加入Bi作解析：钛渣中加入C、Cl₂进行沸腾氯化，转化为相应的氯化物，降温收尘后得到粗TiCl₄,加入单质Al除钒，再除硅、铝得到纯TiCl₄,加入Mg还原得到Ti。④TiO₂(s)+C(s)+2Cl₂(g)TiClCOB.由图可知，600℃时2C(s)+O₂(g)=2CO(g)的△G<0,反应自发进行，故B不符合题意；△G<0,反应自发进行，故D不符合题意；故选C;(2)①根据表中数据可知，该温度下C主要生成CO和CO₂,根据相比是物质的量之比可知TiCl₄、CO和CO₂的物质的量之比约是5:2:4,所以TiO₂与C、Cl₂反应的总化学方程式为,故答案为：熔融盐制备Pt₃Y时，生成1molPt₃Y转移15mol电子，故答案为：15;②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为O₂+4OH(2)适当升温、搅拌、增加Na₂CO₃用量(NaCONaMoO化CuS、FeS沉淀，滤CuSFeSMoONHNOHNO(3)CuS和FeS的pK。分别为35.2和17.2,则Ksp(CuS)=10352,K(FeS)=10-17.2,要使Cu²+(4)溶液中若有低价钼(以MoO)表示),可加入适量H₂O₂将其氧化为MoO?,则氧化剂为H₂O₂,还原产物为-2价的O,还原剂为MoO3,氧化产物为MoO,则反应的离子方程式为子守恒、电荷守恒和原子守恒，可以写出离子方程式，由已知条件：恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为：4H¹+SO³⁻+Co₂O₃CoSOC.AgSCN组成与AgCl相同，而Ksp(AgSCN)<Kp(AgCI),溶解度比氯化银小，会先出现 D.K,(Ag₂S)=c²(Ag')·c(S²)=2.0×10*,,所以同浓度的答案选B。可)2Al+2OH+2H₂O=2AlO₂+3H₂14Co₃O₄+Na₂S₂O₃+11H₂SO₄=12CoSO₄+Na₂SO₄+11H₂O子，滤渣2为氟化锂，再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀，过滤得滤渣为碳酸钴沉淀，加盐酸溶解，再加草酸铵，过滤得CoC₂O₄·2H₂O,灼烧钴得到氧化钴。也可);2Al+2OH+2H₂O=2AlO₂+3H₂↑;择H₂SO₄+Na₂S₂O₃,理由：两种浸出剂对钴的浸出率差别不大，但是HCl与Co₃O₄会发生但是HCl与Co₃O₄会发生反应产生Cl₂,污染环境；(4)滤渣2为氟化锂，再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子(6)除去Mn²+BCaCl₂,用NaF溶液除去钙、镁，过滤后，向滤液中加入萃取剂，将锰离子萃取，萃取后的除去Mn²+;B。的CuCl反应温度为55℃,溶液pH为3.5入适量X为氧化铜或者氢氧化铜，调节溶液的pH在3.3-4.2之铜离子不沉淀，过滤后滤渣②为氢氧化铁，滤液中加入亚硫酸钠和氯化钠，生成CuCl,再加入适量X调节pH的目的是让溶液中的铁离子生成氢氧化铁沉淀，同时铜离子不能沉淀，(3)CuSO₄与Na₂SO₃、NaClCuCl成更多的CuCl。根据图3和图4可知，当反应温度为55℃,溶液pH为3.5时，CuCl的产(5)CuCl与铁离子反应的方程式为CuCl+Fe³+=Fe²++Cu²++CI,CuCl+Fe³+=Fe²++Cu²++CI,样品中有CuCl2.25×10-²mol,故CuCl的质量分数为(5)在过滤器中加蒸馏水浸没固体，待液体自然流下，重复操作2~3次(6)c(Fe²+)·c²(OH-)=1.0×10⁵×(1×10⁶)²=1.0×10-1⁷<Kp[Fe(OH)2]FeOH解析：钛铁矿(主要成分为FeTiO₃,还含有MgO、CaO、SiO₂等杂质),